Reforzar la cimentación columnar es esencial para mantener la longevidad y estabilidad de un edificio. Este tipo de cimentación, que se distingue por los pilares o columnas que sostienen la estructura superior, necesita un mantenimiento cuidadoso para preservar la integridad estructural a lo largo del tiempo. Para garantizar la seguridad de todo el edificio, las técnicas de refuerzo refuerzan los pilares frente a diversas presiones, como el movimiento del suelo o las cargas del edificio.
Las formas de reforzar una cimentación de pilares difieren en función de los requisitos particulares y el estado del edificio. Una estrategia típica es añadir más soportes de hormigón o acero a los pilares ya existentes. Al aumentar la capacidad de carga de los pilares, esta técnica -también denominada encamisado- mejora el soporte frente a fuerzas laterales y verticales.
El recalce, que consiste en ampliar la anchura o la profundidad de los cimientos para distribuir más uniformemente el peso del edificio, es otro método útil. Este planteamiento es especialmente útil cuando el uso del edificio cambia y requiere un mayor apoyo de los cimientos, o cuando el suelo bajo los cimientos actuales es inestable.
Los sistemas de refuerzo modernos están muy influidos por la tecnología. Se pueden conseguir soluciones ligeras pero duraderas con materiales avanzados como refuerzos de acero de alta resistencia o compuestos de fibra de carbono. Estos materiales son perfectos para rehabilitar edificios antiguos o reforzar pilares de apoyo importantes porque están hechos para soportar grandes esfuerzos con un impacto mínimo en la estructura existente.
En el mundo de la construcción, la estabilidad y longevidad de un edificio dependen del refuerzo de una cimentación columnar. Este artículo examina las técnicas útiles, los planos intrincados y las innovaciones de vanguardia utilizadas para fortificar los cimientos de pilares. Mediante la comprensión de estos métodos, tanto los constructores como los propietarios pueden mejorar con éxito la integridad estructural de los edificios, previniendo riesgos y garantizando la durabilidad de los cimientos a lo largo del tiempo.
- Concepto, requisitos y normas
- Cómo reforzar – métodos y dibujo
- Armadura, requisitos de la misma y cálculo
- El diámetro de las varillas y cómo calcular su número?
- Tecnología
- Esquema de marcapáginas
- Cómo tejer la armadura?
- Cómo evitar errores?
- Vídeo sobre el tema
- Opciones de refuerzo de zapatas de poste de Tekla
- Refuerzo de una cimentación columnar | Diseño de edificios | #diseños cortos
Concepto, requisitos y normas
El proceso requiere el cumplimiento de una documentación reglamentaria específica:
- SNiP 52-01-2003;
- SP 50-101-2004;
- SNiP 2.01.07-85;
- SNiP 3.02.01-87.
El proceso facilita la transferencia de la carga primaria desde la superficie de la columna a las capas de hormigón más profundas, refuerza la unión entre los soportes de hormigón y la parrilla, y prolonga la vida útil de las estructuras de hormigón armado. Un marco de refuerzo disminuye la posibilidad de que toda la estructura se derrumbe.
El refuerzo minimiza el impacto adverso que podría resultar del colapso repentino de la base. La estructura se desmoronará gradualmente a medida que los soportes fallen uno tras otro.
Cómo reforzar – métodos y dibujo
El procedimiento puede realizarse de dos maneras:
- Se preparan pozos o fosos para todos los soportes a la profundidad especificada en el proyecto. La anchura del hueco debe superar ligeramente la anchura del futuro soporte. El encofrado se instala en el foso; su parte superior debe elevarse 50 cm por encima del suelo. Cuando el encofrado está listo, se crea una jaula de refuerzo.
- La profundidad indicada según el plano se produce por los pozos – aquí se requerirá una técnica especial. El encofrado sólo será necesario para la parte superior de la base. Este método es más fácil de realizar y se refiere a los métodos modernos, pero requiere un suelo de cierta densidad.
Esquema de refuerzo de los cimientos:
La mezcla de hormigón se coloca una vez que la jaula de refuerzo está en su lugar.
Los pilares de la base deben hormigonarse siempre en un solo nivel. Si aparecen irregularidades, se pueden arreglar con rejilla. Tan pronto como la mezcla de hormigón se hace más resistente, se retira el encofrado. El foso se asienta.
Armadura, requisitos de la misma y cálculo
Las varillas metálicas, de clase A III y superior, se suelen llevar bajo los cimientos del edificio.
Secciones:
- una varilla fría – al menos tres milímetros;
- laminado en caliente – al menos seis milímetros.
El acero debe ser al menos de grado 15. Es necesario aplicar compuestos anticorrosivos.
El refuerzo de material compuesto es una opción adicional. Es menos plástico, más elástico, más rígido y más fácil de instalar. La resistencia del compuesto a los procesos corrosivos es una de sus ventajas; no forma puentes térmicos y soporta cargas verticales con buena estabilidad.
La principal diferencia al utilizar un compuesto es que se necesita una herramienta especializada para empalmar con rejilla.
El diámetro de las varillas y cómo calcular su número?
Los componentes verticales de la jaula de refuerzo consisten en varillas estriadas con un diámetro que oscila entre 1 y 1.2 cm.
El refuerzo de montaje utilizado en los elementos de conexión horizontales tiene una sección transversal de 6-8 mm.
Deben unir las verticales en un entramado común.
De diez a veinte centímetros por encima del nivel de vertido, los extremos superiores de las varillas verticales deben emerger de la mezcla de hormigón. Son necesarias para fijar la rejilla.
El diámetro total de las varillas en una base de hormigón no debe ser superior a 0.el 25% del diámetro del pilar base, que determina el volumen de varillas necesarias para el procedimiento. Se aconseja una relación de diámetro de 1 a 25.
Así es como aparece visualmente el cálculo
Para evitar que el metal se corroa, la mezcla de hormigón debe tener una capa de al menos 25 milímetros alrededor del marco de refuerzo.
Los pilares también pueden apoyarse en un armazón espacial en el que las barras se unen entre sí con alambre de tricotar. Antes de empezar a hormigonar, se fija la posición.
Se necesitan cuatro varillas verticales para crear un marco para un pilar de 20 cm de diámetro y una profundidad de cimentación de dos metros. Como mínimo 10 mm, pero es preferible 12 mm para la sección transversal. Dado que el escalón del apósito es de 50 cm, se necesitan cuatro juntas horizontales.
Así aparece el principio de cálculo:
- el número de varillas nervadas (longitud) se calcula teniendo en cuenta un margen de 200 mm, que es necesario para atar el enrejado. Resulta que para un poste se necesitan (2 + 0.2) * 4 = 8.8 metros de varilla con una sección transversal de 10-12 mm;
- para realizar conexiones horizontales, la cantidad de armadura lisa se calcula multiplicando 0.2 * 4 * 4 = 3.2 metros de varilla con un diámetro de 6-8 mm;
- para calcular el volumen de alambre para tejer el armazón, sólo queda realizar esta acción 0.3 * 4 * 4 = 4.8 metros.
Una vez obtenida la cantidad de material necesaria para cada pilar, basta con multiplicarla por el número total de pilares.
La fórmula se aplica a varios tipos de cimientos. En caso de que la base sea poco profunda, el cálculo se modifica porque sólo se hunde sesenta centímetros en el suelo.
Tecnología
El cálculo de la longitud necesaria de las varillas de refuerzo y su corte forman parte de la fase preparatoria. Se puede empezar a tejer y colocar cuando se hayan terminado todos los preparativos necesarios, se disponga de los materiales y de la cantidad necesaria de varilla acabada.
Esquema de marcapáginas
Para colocar la jaula de refuerzo se realizan las siguientes acciones:
- se instalan varillas de un centímetro de diámetro bajo los pilares de apoyo. Para los redondos, se utilizan seis varillas con una sección transversal de 8 mm;
- Se utiliza malla soldada para reforzar la suela de apoyo. Se utiliza armadura con una sección transversal de 6 a 8 mm. Se coloca en dos filas. El grosor de los bordes es de al menos quince cm;
- si los pilares tienen forma de seta, se refuerzan doblemente. En la primera capa, las varillas se doblan en forma de "L" invertida, la parte vertical es igual en altura al soporte. En este caso, se recorta el diámetro del lado curvo;
- si los elementos de soporte tienen una sección variable escalonada, prepare varios marcos y únalos con alambre de tricotar.
Se instala una pieza bruta de armadura en el pozo y se hormigona después de ajustar la armadura en el pozo de modo que los elementos horizontales diverjan en círculo desde el punto central hacia la periferia.
En caso de que la instalación de una rejilla requiera una jaula de refuerzo, el diagrama correspondiente es comparable:
- se colocan dos o tres varillas de un centímetro de sección en una viga de hormigón armado;
- en las esquinas de la base las varillas se doblan veinte o más centímetros;
- las conexiones se refuerzan con alambre de atado.
Esta técnica facilita la unión entre el armazón de la futura parrilla y las varillas de los pilares de soporte. Una vez hecho esto, servir la mezcla de hormigón.
Cómo tejer la armadura?
Se necesita un alambre de atar de sección transversal diminuta para unir las barras de refuerzo. Este procedimiento hace uso de un gancho único.
Diseño de punto:
- Prepare un trozo de alambre de treinta centímetros de largo y dóblelo por la mitad;
- el bucle atraviesa diagonalmente las crucetas y desemboca en los extremos del alambre;
- se inserta un gancho en el bucle, tras lo cual se realiza un movimiento durante el cual se enganchan los extremos del alambre.
La base se hace más fuerte cuando se utiliza tejido de punto.
Cómo evitar errores?
Una serie de errores comunes pueden comprometer la integridad de toda la estructura en el futuro.
Como ilustración:
- El refuerzo no se adhiere al hormigón, porque está pintado, está sucio. Es necesario garantizar la máxima adherencia con la mezcla.
- Cómo se utiliza la chatarra para los herrajes. Estos materiales no son adecuados para construir una cimentación columnar.
- Intersecciones de conexión y se hacen nudos utilizando el método entrecruzado: un enfoque erróneo. No vale la pena usarlo.
La resistencia a la tracción o a la fractura disminuye cuando se suelda la armadura en lugar del alambre de atado.
Además, no se aconseja hacer recortes al colocar los cimientos, ya que es crucial prestar mucha atención al diámetro de la varilla, utilizar dos capas de refuerzo y colocar el armazón a la distancia necesaria del encofrado.
| Método | Detalles |
| Añadir barras de refuerzo | Inserción de barras de acero en la cimentación existente para aumentar la resistencia. |
| Recubrimiento de hormigón | Revestir los cimientos de los pilares con capas adicionales de hormigón para aumentar la estabilidad. |
La integridad estructural de un edificio depende de la longevidad y estabilidad de sus cimientos. Los propietarios de viviendas y los constructores pueden evitar futuras reparaciones costosas y abordar los posibles puntos débiles conociendo las tecnologías, los sistemas y los métodos de refuerzo disponibles.
Una técnica práctica que se ha debatido es la colocación de revestimientos de hormigón armado alrededor de los pilares existentes. Para aumentar la capacidad de carga de los pilares, este procedimiento consiste en evaluar cuidadosamente su estado, preparar la superficie y aplicar capas de hormigón armado. Los ingenieros pueden aumentar en gran medida la resistencia y durabilidad de los pilares recubriéndolos de esta forma, lo que también alarga la vida útil de los cimientos.
El uso de técnicas de arriostramiento de acero es otra estrategia que se analiza en el artículo. Los ingenieros estructurales pueden distribuir más uniformemente la carga por los cimientos colocando estratégicamente tirantes de acero alrededor de los pilares que corren peligro. Al reforzar cada columna por separado, esta técnica también aumenta la estabilidad general de la estructura y su resistencia a los asentamientos y movimientos del terreno con el paso del tiempo.
Además, el uso de tecnologías de vanguardia como la envoltura de fibra de carbono proporciona una forma contemporánea de reforzar los cimientos columnares. Debido a que los materiales de fibra de carbono son extremadamente fuertes y ligeros, son perfectos para añadir soporte adicional envolviéndolos alrededor de las columnas. Cuando las técnicas de refuerzo tradicionales no pueden utilizarse debido a limitaciones de espacio o consideraciones arquitectónicas, este novedoso enfoque resulta muy útil.
En última instancia, los profesionales de la construcción y los propietarios de viviendas pueden garantizar que sus estructuras permanezcan seguras y estructuralmente sólidas por muchos años seleccionando la técnica de refuerzo apropiada basada en los requisitos y condiciones únicos de la cimentación. Invertir en el refuerzo de cimentaciones de pilares, ya sea mediante envolturas de fibra de carbono, arriostramientos de acero o camisas de hormigón, es una medida proactiva para proteger activos de valor incalculable y garantizar la tranquilidad.
